JPH1077844A - 副室式内燃機関の燃焼室 - Google Patents

副室式内燃機関の燃焼室

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JPH1077844A
JPH1077844A JP8252225A JP25222596A JPH1077844A JP H1077844 A JPH1077844 A JP H1077844A JP 8252225 A JP8252225 A JP 8252225A JP 25222596 A JP25222596 A JP 25222596A JP H1077844 A JPH1077844 A JP H1077844A
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JP
Japan
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chamber
sub
combustion chamber
auxiliary
main combustion
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JP8252225A
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Inventor
Koji Imoto
浩二 井元
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0696W-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder wall
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    • F02B23/0645Details related to the fuel injector or the fuel spray
    • F02B23/0669Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 副室内燃機関の低燃費化を図るとともに、吐
煙を良好に確保あるいは改善することのできる燃焼室構
造を提供する。 【解決手段】 シリンダヘッドに固定された副室式口金
内に設けられた副燃焼室とピストン上面に形成されたキ
ャビティを含む主燃焼室とを前記副室口金に穿設された
副室噴口により連通してなる副室式内燃機関において、
前記副室口金の、前記副室噴口の主燃焼室側開口を含む
先端部を前記主燃焼室内に突出せしめるとともに、前記
キャビティの上面の入口部に、上方へ拡開された凹部を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、副室式内燃機関、
特に副室式ディーゼル機関の燃焼室に関する。
【0002】
【従来の技術】図5に従来の副室式ディーゼル機関の燃
焼室の一例を示す。図5において、4はシリンダヘッ
ド、7はシリンダ、6は該シリンダ7の内周を往復摺動
するピストンである。
【0003】8は前記シリンダヘッド4に固定された副
室口金、2は該副室口金8内に形成された副燃焼室であ
る。この副燃焼室2は円柱形状をしており、大径の上部
2aと小径の下部2bとにより形成されている。尚、該
副燃焼室2は上記円柱形の他、球形、円錐台形等の形状
のものがある。
【0004】1は前記ピストン6の上面に凹設されたキ
ャビティ部、シリンダヘッド4の下面及びシリンダ7の
内面とにより区画形成された主燃焼室である。3は上記
副燃焼室2の下部2bと主燃焼室1とを連通する副室噴
口であり、円周方向等間隔に複数個(通常2個あるいは
4個)設けられている。
【0005】5は前記副燃焼室2内に燃料を噴射する燃
料噴射弁である。尚、図示を省略したが、通常前記副燃
焼室2には、これを予熱するためのグロープラグが設置
される。
【0006】前記、従来の副室式ディーゼル機関の運転
時において、ピストン6の圧縮行程で該ピストン6によ
り主燃焼室1内の空気が圧縮され、副室噴口3を経て、
副燃焼室2内に流入する。次いで、燃料噴射弁5から副
燃焼室2内に燃料を噴射すると、この燃料と前記空気と
が混合し、着火燃焼する。そして、副燃焼室2から噴出
される未燃燃料は、主燃焼室1内の空気と混合し、燃焼
し、ピストン6に対してこれを押し下げる仕事を行な
う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】副室式ディーゼル機関
の低燃費化のためには、副室噴口3の面積拡大による副
室噴口絞り損失及び熱損失の低減が重要である。しかし
ながら、副室噴口3の面積を拡大すると、圧縮行程時の
ガス噴流速度が低下するために、副燃焼室2内の燃料と
空気の混合が不充分となり、燃焼が不活発となる。この
ため、膨張行程時の副燃焼室2から主燃焼室1へのガス
噴流速度も低下し、主燃焼室1内の燃料と空気の混合が
不充分となって燃焼も不活発となり、吐煙が悪化する。
【0008】かかる不具合を防止するため、ピストン6
のキャビティ6aの口径を小さくし、必要なガス噴流ペ
ネトレーション(貫徹力)を小さくしても、キャビティ
6aの容積を確保する必要性から、ピストンキャビティ
6aの深さが深くなる。これにより、該キャビティ6a
内の未燃・既燃ガスが、同キャビティ6a内から流出し
難くなり、該キャビティ以外の主燃焼室1内つまりトッ
プクリアランス部50の空気利用が悪化することとな
り、所望の燃焼改善がなされなくなる。
【0009】本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、
副室式内燃機関の低燃費化を図るとともに、吐煙を良好
に確保あるいは改善することのできる燃焼室構造を提供
することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、シリンダヘッドに固定された副室式口金
内に設けられた副燃焼室とピストン上面に形成されたキ
ャビティを含む主燃焼室とを前記副室口金に穿設された
副室噴口により連通してなる副室式内燃機関において、
前記副室口金の、前記副室噴口の主燃焼室側開口を含む
先端部を前記主燃焼室内に突出せしめるとともに、前記
キャビティの上面の入口部に、上方へ拡開された凹部を
設けたことを特徴とする副室式内燃機関の燃焼室を提案
する。
【0011】かかる発明によれば、副室噴口の主燃焼室
側開口を含む副室口金の先端部が主燃焼室内に突出せし
められているので、圧縮行程時の副室噴口へのガス流
れ、および膨張行程時の副室噴口からのガス噴流は、シ
リンダヘッドの下面と干渉することがない。これによ
り、流れの減衰が小さくなる。従って、副燃焼室及び主
燃焼室内での燃料と空気の混合及び燃焼が促進される。
【0012】更に、膨張行程時において、副燃焼室から
の噴流火炎のシリンダヘッド下面への接触を抑制でき、
シリンダヘッド下面の温度上昇を抑制できる。また、ピ
ストンのキャビティ入口部にテーパ状、円錐状、あるい
は長方形等の断面を有する凹部を設けているので、副燃
焼室2からの未燃・既燃ガス噴流は、キャビティ内およ
び上記凹部からトップクリアランス部の両方へ流れるこ
ととなり、主燃焼室内の燃料と空気との混合及び燃焼が
促進される。
【0013】また、第2発明は前記第1発明に加えて、
前記副室口金の先端部に対向する前記キャビティ底面
に、前記ピストンの上死点近傍において所定の隙間を存
して、前記先端部を覆うように突起部を設ける。
【0014】かかる第2発明によれば、前記キャビティ
の底面に、上死点近傍で、前記副室口金先端部を覆うよ
うに突起部を設けているので、主燃焼室内の火災温度が
高い時期に、副室口金の先端部と突起部との隙間が小さ
くなり、先端部の火災との接触を抑制できると共に、同
突起部によって、主燃焼室内のガス流動が促進され、燃
料と空気との混合が活発化せしめられる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を説明する。
【0016】図1及び図2は本発明の第1及び第2実施
形態に係る副室式ディーゼル機関の燃焼室を示す要部断
面図であり、また、図3及び図4は上記第1実施形態及
び第2実施形態におけるピストンキャビティ部の要部断
面図である。
【0017】図5において、4はシリンダヘッド、7は
シリンダ、6は該シリンダ7の内周を往復摺動するピス
トンである。8は前記シリンダヘッド4の内部に固定さ
れた副室口金、2は該副室口金8内に形成された副燃焼
室である。副燃焼室2は、円柱形状(球形状、円錐台状
のものもある)をしており、大径の上部2aと小径の下
部2bとにより形成されている。
【0018】1は、前記ピストン6の上面に凹設された
キャビティ6a、シリンダヘッド4の下面及びシリンダ
7の内面により区画形成される燃焼室である。3は上記
副燃焼室2の下部2bと主燃焼室1とを連通する副室噴
口であり、円周方向等間隔に複数個(通常は2個あるい
は4個)設けられている。5は前記副燃焼室2の上部に
取付けられ、該副燃焼室2内に燃料を噴射する燃料噴射
弁である。
【0019】また、前記副室口金の副室噴口3よりも先
端部8aは前記主燃焼室1のキャビティ6a内に突出せ
しめられているとともに、副室噴口3の主燃焼室1側開
口端も主燃焼室1内に露出されている。10は前記主燃
焼室1のキャビティ6aの上部即ち入口部に設けられた
凹部であり、該キャビティ6aの側壁6bの上端から断
面がテーパ状即ち全体形状が円錐台状に拡開されて形成
される。
【0020】図3、図4には前記凹部10の他の形状が
示されている。即ち前記凹部10を、図3のものは断面
形状が半径Rの円弧状、図4のものは全体形状が円柱状
に形成している。
【0021】尚、図示を省略したが、通常前記副燃焼室
2にはこれを予熱するためのグロープラグが設置され
る。
【0022】図1のように構成された燃焼室を備えた副
室式ディーゼル機関の運転時において、ピストン6の圧
縮行程において、ピストン6により圧縮された主燃焼室
1内の空気は副室噴口3を経て、副燃焼室2内に流入せ
しめられる。この際、副室噴口3の主燃焼室1側開口
端、および副室口金8の先端部8aが主燃焼室1内に突
出されているので、主燃焼室1から副室噴口3を経て副
燃焼室2内へ流入するガス噴流は、シリンダヘッド4の
下面4aと干渉しないため、流れの減衰が小さく、前記
燃料噴射弁5から副燃焼室2内に噴射された燃料との充
分な混合がなされ、燃焼が促進される。
【0023】その後、副燃焼室2内のガス圧力、温度が
上昇すると共に、膨張行程時のピストン6の下降によ
り、副燃焼室2内の未燃・既燃ガスは、副室噴口3から
主燃焼室1内に流入する。この際、副室噴口3の主燃焼
室1側の開口端、および副室口金8の先端部8aが主燃
焼室1内に突出しているので、副室噴口3からのガス噴
流はシリンダヘッド4の下面4aと干渉することがな
く、主燃焼室1内へのガスの流出が容易になると共に、
ガス噴流の減衰が小さく維持される。これにより、主燃
焼室1内での燃料と空気の混合、燃焼が促進される。
【0024】更に、副室噴口3からの噴流火災のシリン
ダヘッド4下面4aへの接触が回避されるので、シリン
ダヘッド4下面4aの壁温度の上昇が抑制され、亀裂、
容損の発生が防止される。また、前記キャビティ6aの
入口部即ちキャビティ6a側の側壁6b上部に、テーパ
状の断面即ち円錐台形状を有する凹部10が設けられて
いるので、副燃焼室2からの未燃・既燃ガス噴流20
は、前記キャビティ側壁6b、あるいは前記凹部10を
経て、トップクリアランス部50の両方へ流れ、主燃焼
室1内の燃料と空気の混合及び燃焼が促進される。これ
により、副室噴口3の面積拡大が可能となって、副室噴
口3の絞り損失を低減することができると共に、噴口面
積拡大によってガス噴流速度を抑制することにより、ガ
ス熱伝達率が低減され、熱損失およびシリンダヘッド4
下面4aの壁温度を低下せしめることができる。
【0025】図2には、本発明の第2実施形態が示され
ており、この実施形態においては、前記副室口金8の先
端部8aと対向するピストン6の上面即ちキャビティ6
aの底面6cに、該ピストン6が上死点近傍にあると
き、前記先端部8aを覆うような突起部11を設けてい
る。その他の構成は図1の実施形態と同一であり、これ
と同一の部材は同一の符号にて示す。
【0026】この実施形態においては、前記キャビティ
6aの底面6cに突起部11を設置しているため、上死
点近傍の主燃焼室1内の火災温度が高い時期に、副室口
金8の先端部8aと突起部11との間隔が小さくなり、
該先端部9の火災との接触を抑制される。また、前記突
起部11により、キャビティ6a内のガス20の流動が
促進され、燃料と空気の混合が充分になされ、燃焼が活
発化する。このため、更に副室噴口3の面積を拡大でき
るので、前記第1実施形態よりもさらに、低燃費化、低
吐煙化が実現できる。
【0027】
【発明の効果】以上の記載のごとく、本発明によれば、
副室噴口の面積拡大が可能となって、副室噴口の絞り損
失を低減することができると共に、副室噴口面積拡大に
よるガス噴流速度の抑制により、ガス熱伝達率が低減す
ることができ、これにより熱損失低減及びシリンダヘッ
ド下面の壁温度を低下を実現できる。
【0028】さらに請求項2のように構成すれば、ピス
トンのキャビティ底面に、突起部を設けることにより、
更に副室噴口からの面積を拡大できると共に副室口金の
先端部の壁温度の上昇が抑制され、これによる亀裂、容
損の発生が防止される。
【0029】要するに本発明によれば、機関の低燃費、
低吐煙化が実現できる共に、燃焼室周りの熱負荷を低減
でき、信頼性の高い副室式内燃機関を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る副室式ディーゼル
機関の燃焼室を示す要部断面図である。
【図2】本発明の第2実施形態を示す第1応当図であ
る。
【図3】ピストンキャビティの凹部の変形例(その1)
を示す要部断面図である。
【図4】ピストンキャビティの凹部の変形例(その2)
を示す要部断面図である。
【図5】従来の副室式ディーゼル機関の燃焼室を示す要
部断面図である。
【符号の説明】
1 主燃焼室 2 副燃焼室 3 副室噴口 4 シリンダヘッド 5 燃料噴射弁 6 ピストン 6a キャビティ 6b キャビティ側壁 6c キャビティ底面 7 シリンダ 8 副室口金 8a 先端部 10 凹部 11 突起部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダヘッドに固定された副室式口金
    内に設けられた副燃焼室とピストン上面に形成されたキ
    ャビティを含む主燃焼室とを前記副室口金に穿設された
    副室噴口により連通してなる副室式内燃機関において、 前記副室口金の、前記副室噴口の主燃焼室側開口を含む
    先端部を前記主燃焼室内に突出せしめるとともに、 前記キャビティの上面の入口部に、上方へ拡開された凹
    部を設けたことを特徴とする副室式内燃機関の燃焼室。
  2. 【請求項2】 前記副室式口金の先端部に対向する前記
    キャビティ底面に、前記ピストンの上死点近傍において
    所定の隙間を存して、前記先端部を覆うように、突起部
    を設けてなる請求項1記載の副室式内燃機関の燃焼室。
JP8252225A 1996-09-04 1996-09-04 副室式内燃機関の燃焼室 Pending JPH1077844A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001263069A (ja) * 2000-03-22 2001-09-26 Osaka Gas Co Ltd トーチ点火式エンジン
CN107630746A (zh) * 2017-10-12 2018-01-26 北京航空航天大学 用于活塞发动机的组合式燃烧室
CN107762654A (zh) * 2017-10-12 2018-03-06 北京航空航天大学 用于活塞式发动机的气缸
JP6393823B1 (ja) * 2017-12-28 2018-09-19 川崎重工業株式会社 ガスエンジンの燃焼室構造
CN115324716A (zh) * 2022-10-14 2022-11-11 潍柴动力股份有限公司 一种预燃室

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001263069A (ja) * 2000-03-22 2001-09-26 Osaka Gas Co Ltd トーチ点火式エンジン
CN107630746A (zh) * 2017-10-12 2018-01-26 北京航空航天大学 用于活塞发动机的组合式燃烧室
CN107762654A (zh) * 2017-10-12 2018-03-06 北京航空航天大学 用于活塞式发动机的气缸
JP6393823B1 (ja) * 2017-12-28 2018-09-19 川崎重工業株式会社 ガスエンジンの燃焼室構造
WO2019130801A1 (ja) * 2017-12-28 2019-07-04 川崎重工業株式会社 ガスエンジンの燃焼室構造
CN115324716A (zh) * 2022-10-14 2022-11-11 潍柴动力股份有限公司 一种预燃室

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030225